Способ линеаризации амплитудной характеристики параметрического измерительного преобразователя и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 210978 (21) 2 ббб 901/18-10 Союз СоветскикСоциалнстическикРеспубпнк оц 909596 1 М. Кп.з 6 011/24 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытийОпубликовано 2802,82. Бюллетень М 8 Дата опубликования описания 28.02.82 И.И,Слезингер, В.А.Ширяев, А.Н.Алиевскйя,Ю.В,Миронов и Г,М.Белицкий(54) СПОСОБ ЛИНЕАРИЗАЦИИ АМПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике и может быть Испальзовано для уменьшения систематической погрешности, обусловленной нели" нейностью амплитудных характеристик измерительных преобразователей.Известен способ линеариэации амплитудной характеристики преобразователя, заключанищийся в сравнении сигналов двух дифференциальных измерительных плеч и компенсации нелинейности преобразователя 13 .Однако известный способ не обеспечивает требуемой точности линеаризации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ линеаризации амплитудной характеристики параметрического измерительного преобразователя, заключающийся в первоначальной градуировке двух каналов преобразователя, линеаризации градуировочной кривой путем изменения коэффициента преобразования преобразователя с помощью нелинейных звеньев и повторной градуировке преобразователя (2.К недостаткам известного способа .относится недостаточная точность линеариэации. Цель изобретения - упрощение линеаризации характеристики.Указанная цель достигается тем, что осуществляют изменение выходного напряжения в К раэ для первого канала и в К раз для второго канала, выдерживая соотношение К 1+К= =соль, затем суммируют указанные напряжения, сравнивают суьвиарный сигнал с опорным, а сигнал рассогласования используют в качестве управляющего сигнала для изменения коэффициента преобразования преобразователя.На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.Устройство содержит источник 1 света, поляриэационно-оптическую систему 2, фотоприемники 3 и 4, сумматор 5, блок б сравнения, блок 7 опар- ного напряжения, управляемый блок 8 питания, блоки 9 масштабирования с разными коэффициентами передачи, дифференциальные выходы 10 и 11 каналов преобразователя.Схема обратной связи, охватывающая преобразователь и состоящая из блоков 9 масштабирования, сумматора 5, блока б сравнения, управляемого блока 8 питания, поддерживает чувстви 90959645 тельность преобразователя постоянной, приводя к нулю разность сигналов, поступающих на блок 6 сравнения от сумматора 5 и блока 7 опорного напряжения. Поддержание чувствительности постоянной осуществляется путем изменения питания источника 1 света, освещающего через поляризационно-оптическую систему 2 фотоприемники 3 и 4.Если коэффициенты передачи К и К блоков 9 масштабирования имеют равную величину, то чувствительность преобразователя остается постоянной и при нагружении поляризационно-оптической системы 2 силой Р. Это объясняется тем, что приращения напряжений на входе сумматора, вызываемые приращением силы Р, имеют одинаковую величину И разные знаки и, вследствие этого, сигнал на выходе сумматора при изменении силы Р 20 остается неизменным.В том случае, когда коэффициенты передачи блоков 9 масштабирования устанавливаются неравными, неравными становятся и приращения напряжений, 25 поступающие на входе сумматора при изменении силы Р (хотя приращения напряжений на выходах фотоприемников попрежнему равны). Вследствие этого сигнал на выходе сумматора, а 30 значит и на выходе блока сравнения изменяется пропорционально силе Р. Управляемый блок питания, стремясь привести сигнал на выходе блока сравнения к нулю, изменяет ток, ав томатически изменяя тем самым чувствительность преобразователя по мере увеличения силы Р. Это автоматическое изменение чувствительности преобразователя в процессе измерения 4 О приводит к появлений искусственной нелинейности его амплитудной характеристики. Знак этой нелинейности зависит от знаков изменения коэффициентов К и К , а величина - от их величины.Эту искусственную нелинейность используют для компенсации естественной нелинейности амплитудной характеристики преобразователя.Способ уменьшения (исправления) 50 нелинейности амплитудной характеристики преобразователя осуществляется следующим образом.Получив амплитудную характеристику преобразователя при одинаковых 55 коэффициентах передачи К, и К 1 блоков 9 масштабирования и определив зйак нелинейности, изменяют коэффициенты передачи К, и Ктак, чтобы сумма их осталась прежней. Если по- щ вторно полученная амплитудная характеристика имеет меньшую нелинейность, чем первоначальная, то коэффициенты Ки Кизменяют в том же направлении и снова определяют амплитудную характеристику и так далее до полу. - чения минимальной нелинейности. После этого фиксируют К, и Кпри найденных значениях.Если при первом изменении коэффициентов К и К нелинейность увеличивается, то проводят те же операции, изменяя коэффициенты К и К в противоположную сторону.Формула изобретения1. Способ линеаризации амплитудной характеристики параметрическогоизмерительного преобразователя, за"ключающийся в первоначальной градуировке двух каналов преобразователя,линеаризации градуировочной кривойпутем изменения коэффициента преобразования преобразователя с помощью нелинейных звеньев и повторнойградуировке преобразователя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с це"лью упрощения линеаризации характеристики, осуществляют изменение выходного напряжения в К раз для первого канала и в К раз для второгоканала, выдерживая соотношение К++К=сопьс, затем суммируют указанныенапряжения, сравнивают суммарныйсигнал с опорным, а сигнал рассогласования используют в качестве управляющего сигнала преобразователядля изменения коэффициента преобразования преобразователя.2. Устройство для осуществленияспособа по п.1, содержащее сумматор,блок опорного напряжения, блок сравнения и управляемый блок питания,причем входы сумматора подключены кдифференциальным выходам каналов,выходы сумматора и блока опорногонапряжения подключены ко входам блока сравнения, а выход последнегоковходу управляемого блока питания,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что внего введены блоки масштабированияс разными коэффициентами передачи,соединяющие выходы дифференциальныхканалов преобразователя со входамисумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 1371222,кл. 6 01 М, опублик. 1956.2. Кончаловский В.Ю, и др Электрические измерительные преобразователи. М., "Энергия", 1967, с. 180186 (прототип),909596Составитель А.Новиков Редактор С.Крупенина Техред Л.Пекарь Корректор Н.Швццкая Заказ 883/67 Тираж 883 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент";, г. Ужгород, ул, Проектная, 4